高二化学 专题二 化学平衡状态的标志教学案(版)由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“高二化学平衡状态教案”。
福建省漳州市芗城中学高二化学 专题二 化学平衡状态的标志教案
教学目标
知识与技能:使学生理解化学平衡状态建立的过程,认识化学平衡状态的特征,并能初步判断化学反应是否处于平衡状态。
过程与方法:通过做硫酸铜晶体结晶的实验,引导学生分析、认识可逆过程与平衡状态的建立及特征,培养学生利用实验探究、分析、解决问题的能力。
情感态度与价值观:培养学生透过现象看本质的科学态度与科学素养。教学重点、难点:1.化学平衡状态建立的过程。
2.认识化学平衡状态的特征,并能初步判断化学反应是否处于平衡状态。教学过程:
引入:有些化学反应如NaOH与HCl反应,反应极为完全,而我们也接触过一些反应,如氮气与氢气反应,SO2与O2反应等可逆反应,反应是不能进行到底的,因此,研究化学反应,不仅要了解反应的方向性,还要关注反应进行的限度,事实上,大多数的化学反应都是难以进行到底的,都属于可逆反应。复习:
一、可逆反应
1、定义:在同一反应条件下,既能向正反应方向进行,又能向逆反应方向进行的化学反应。正反应:从左到右进行的反应 逆反应:从右到左进行的反应
注意:①正反应和逆反应发生的条件相同;
②可逆反应是有限度的,反应物不能完全转化为生成物,反应物、生成物共同存在。③可逆反应的化学方程式用“
”连接而不用“===”号
。交流与讨论:P47 结论:随着时间的变化,反应物的浓度逐渐减小,生成物的浓度逐渐增大,同时正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,当正反应速率与逆反应速率相等时,反应物、生成物的浓度不再发生变化,此时,可逆反应达到最大限度,反应达化学平衡状态。
二、化学平衡的状态
1、化学平衡状态:就是指在一定条件下的可逆反应里,正、逆反应速率相等,反应物与生成物浓度不再改变的状态。它是可逆反应达到的最大限度。
强调:可逆反应;内在本质:v(正)= v(逆)≠0;外在标志:反应混合物中各组分的浓度保持不变;正、逆反应速率针对同一物质而言。
2、化学平衡状态的特征 逆:研究对象是可逆反应。等:v正v逆。
动:动态平衡。
定:达平衡后,各组分的浓度保持不变。变:条件改变,平衡发生移动。
思考:在密闭容器中充入SO2和由18O原子组成的氧气,在一定条件下开始反应,在达到平衡前,18O存在于()
A、只存在于氧气中
B、只存在于O2和SO3中
C、只存在于SO2和SO3中
D、SO2、SO3、O2中都有可能存在。设问:如何判断可逆反应达到平衡状态?
3、化学平衡状态的标志是:①v正v逆;但不等于零,v正v逆是对同一反应物或同一生成物而言。对某一反应物来说,正反应消耗掉反应物的速度等于逆反应生成该反应物的速度。②各组分的物质的量、质量、含量保持不变。
4、化学平衡状态的判断方法(1)与v正v逆等价的标志
【例1】 在一定温度下,可逆反应 A(气)+3B(气)2C(气)达到平衡的标志是
(AD)A.C的生成速率与C分解的速率相等
B.单位时间生成nmolA,同时生成3nmolB C.单位时间生成B的速率,与生成C的速率相等(数值)D.单位时间生成nmolA,同时生成2nmolC ①同一物质:该物质的生成速率等于它的消耗速率,如:
v正生成v逆消耗。
②不同的物质:速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比,但必须是不同方向的速率,如:v正生成:v逆消耗m:n。
同侧:一种生成,一种消耗 不同侧:同生成、同消耗 练习:在500℃、钒触媒的作用下,某密闭容器中反应 2SO2 + O2
2SO
3△ H< 0
达到化学平衡状态时的标志是(BD)A SO2的消耗速率等于SO3的生成速率
B SO2的生成速率等于SO3的生成速率 C SO2的消耗速率等于O2消耗速率的2倍
D SO3的生成速率等于O2生成速率的 2倍
③可逆反应的正、逆反应速率不再随时间发生变化。
④化学键断裂情况=化学键生成情况。对同一物质而言,断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等。对不同物质而言,与各物质的化学计量数和分子内的化学键多少有关。如:对反应N23H22NH3,当有3mol H—H键断裂,同时有6molN—H键断裂,则该反应达到了化学平衡。
【例2】下列说法可以证明反应N2+3H2 2NH3 已达平衡状态的是(AC)A.1个N≡N键断裂的同时,有3个H-H键形成 B.1个N≡N键断裂的同时,有3个H-H键断裂 C.1个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键断裂 D.1个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键形成 练习:能够说明可逆反应H2(气)+I2(气)2HI(气)已达平衡状态的是(C)A、一个H-H键断裂的同时有一个H-I键形成 B、一个I-I键断裂的同时有二个H-I键形成 C、一个H-H键断裂的同时有一个H-H键形成 D、一个H-H键断裂的同时有二个H-I键形成(2)反应混合物中各组成成分的含量保持不变 【例3】下列说法中可以充分说明反应: P(气)+Q(气)R(气)+S(气),在恒温下已达平衡状态的是(A)
(A)P、Q、R、S的浓度不再变化
(B)P、Q、R、S的分子数比为1:1:1:1
(C)反应容器内P、Q、R、S共存
(D)反应容器内总物质的量不随时间而变化
①质量不再改变:各组成成分的质量不再改变,各反应物或生成物的总质量不再改变(不是指反应物的生成物的总质量不变),各组分的质量分数不再改变。
②物质的量不再改变:各组分的物质的量不再改变,各组分的物质的量分数不再改变,各反应物或生成物的总物质的量不再改变。[反应前后气体的分子数不变的反应,如:H2(g)I2(g)2HI(g)除外]
2P(气)+Q(气)
R(气)+S(气)?
能选D吗? 问:怎样理解平衡与体系特征物理量的关系?
【例4】在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,表明反应:
A(固)+3B(气)2C(气)+D(气)已达平衡状态的是(其中只有B气体有颜色)
(BC D)A.混合气体的压强
B.混合气体的密度 C.气体的平均分子量
D.气体的颜色 分析:根据公式逐个分析 变形:A(g)+3B(g)2C(g)+D(g)?
A(g)+3B(g)
2C(g)+2D(g)? 小结:
③对气体物质:若反应前后的物质都是气体,且化学计量数不等,如2SO2+O2 2SO3可利用混合气体的总压、总体积、总物质的量是否随着时间的改变而改变来判断是否达到平衡。[但不适用于H2(g)I2(g)2HI(g)这一类反应前后化学计量数相等的反应]
④有颜色变化的体系颜色不再发生变化。
⑤物质的量浓度不再改变。当各组分(不包括固体或纯液体)的物质的量浓度不再改变时,则达到了化学平衡状态。典型例题
下列说法中可以充分说明反应: P(气)+Q(气)
R(气)+S(气),在恒温恒容下已达平衡状态的是(AF)
(A)P、Q、R、S的浓度不再变化
(B)P、Q、R、S的分子数比为1:1:1:1
(C)反应容器内总物质的量不随时间而变化
(D)混合气体的压强
(E)气体的平均分子量
(F)各组分的质量分数不再改变
(G)混合气体的密度 变形:2P(气)+Q(气)
R(气)+S(气)?
练习:见PPT
作业:P51 2、3